zookeeper分布式协调服务的使用一

Zookeeper是一个高性能，分布式的应用协调服务。

提供服务：

1、集群成员的管理（Group Membership）

2、分布式锁（Locking）

3、选主（Leader Election）

4、同步（Synchronization）

5、发布/订阅（Publisher/Subsriber）

一、数据模型

• 分层结构
• 属性结构的中的每个节点叫做Znode
• 每个Znode都有数据（byte[]类型），也可以有子节点
• 节点路径： 斜线分割（/zoo/duck）；没有相对路径
• 通过数据结构stat类存储数据的变化，ACL的变化和时间戳
• 数据发生变化时，版本号递增
• 可以对Znode中的数据进行读写操作

二、应用场景

1、数据发布/订阅

发布者将数据发布到zk的一个或者一系列的节点上，订阅者进行数据订阅，当有数据变化时，可以及时的得到数据变化的通知。

2、负载均衡

本质是利用zookeeper的配置管理功能，步骤为：
      服务提供者把自己的域名及IP端口的映射注册到zk中
      服务消费者通过域名从zk中获取到对应的IP及端口，这个IP及端口有多个，只是获取其中一个
      当服务这当及时，对于的域名与IP的对于就会减少一个映射

3、命名服务

在分布式系统中，命名服务（Name Service）也就是重要的应用场景，zk命名服务提供的是资源定位，其本质也是通过zk的集中配置管理和查找

4、分布式协调/通知

通过watcher的通知机制实现

分布式锁

分布式事务

5、集群管理

当前集群中的机器数量

集群中机器的运行时状态

集群中节点的上下线操作

集群节点的统一配置

6、Master选举

临时节点

顺序节点

7、分布式锁

排它锁

共享锁

8、分布式队列

FIFO机制

三、Zookeeper的机制

1、集群角色

Leader：为客户端提供读写服务

Follow：提供读服务，所有写服务需要交给Leader角色，参与选举

Observe：提供读服务，不参与选举过程，一般是为了增强zk集群的读请求的并发能力

2、会话（session）

zk的客户端与zk服务器之间的连接

通过心跳检测保持客户端连接的存活度

接受来自服务端的watch事件通知

可以设置超时间

3、数据节点（Znode）

zk树形结构中的数据节点，用于存储数据

持久节点：一旦创建，除非主动调用删除操作，否者一直存储在zk上

临时节点：与客户端的回话绑定，一旦客户端回话消失，这个客户端创建的临时节点都会被移除

SEQUENTIAL Znode：创建节点时，如果设置属性SEQUENTIAL，则会自动在节点名后面追加一个整型数字

4、版本

Version：当前Znode的版本

Gversion：当前Znode的子节点的版本

Aversion：当前Znode的ACL（访问控制）版本

5、Watcher

作用于Znode节点上

多种事件通知：数据更新，子节点状态等

6、ACL（Access Control Lists）权限控制

CREATE:创建子节点的权限

READ：获取节点数据和子节点列表的权限

WRITE：更新节点数据的权限

DELETE：删除子节点的权限

ADMIN：设置节点ACL的权限

其中：CREATE和DELETE是针对子节点的权限控制

四、zookeeper的配置部署（单机配置）

1、配置环境变量

在/etc/profile文件中配置zk的环境变量

1. export JAVA_HOME=/usr/andy/jdk/jdk1.7.0_79
2. export ZOOKEEPER_HOME=/usr/andy/zookeeper/zookeeper-3.4.8
3. export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$ZOOKEEPER_HOME/bin:$PATH
4. export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$ZOOKEEPER_HOME/lib

生效配置：  source /etc/profile

2、zookeeper配置

1. # The number of milliseconds of each tick
2. tickTime=2000
3. # The number of ticks that the initial
4. # synchronization phase can take
5. initLimit=10
6. # The number of ticks that can pass between
7. # sending a request and getting an acknowledgement
8. syncLimit=5
9. # the directory where the snapshot is stored.
10. # do not use /tmp for storage, /tmp here is just
11. # example sakes.
12. dataDir=/usr/andy/zookeeper/zookeeper-3.4.8/data
13. dataLogDir=/usr/andy/zookeeper/zookeeper-3.4.8/logs
14. # the port at which the clients will connect
15. clientPort=2181
16. # the maximum number of client connections.
17. # increase this if you need to handle more clients
18. #maxClientCnxns=60
19. #
20. # Be sure to read the maintenance section of the
21. # administrator guide before turning on autopurge.
22. #
23. # http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
24. #
25. # The number of snapshots to retain in dataDir
26. #autopurge.snapRetainCount=3
27. # Purge task interval in hours
28. # Set to "0" to disable auto purge feature
29. #autopurge.purgeInterval=1

1、将conf下的zoo_sample.cfg修改配置为zoo.cfg

2、tickTime：默认2000ms，作为基本单元，用它的配属来表示系统内部的时间间隔配置，比如：

2*tickTime是客户端回话的超时时间

1*tickTime是客户端与zk服务器端的心跳时间

dataDir：用于配置存储快照文件的目录，如果没有配置dataLogDir，事务日志也会存储在该目录【需要配置】，一般创建data文件夹

dataLogDir：事务日志母了路径，一般在zookeeper下创建logs文件夹

clientPort：zk的运行端口，默认2181

3、启动与关闭

cd zookeeper-3.4.8/bin

./zkServer.sh  [start|start-foreground|stop|restart|status|upgrade|print-cmd]

1. [root@localhost bin]# ./zkServer.sh  start
2. ZooKeeper JMX enabled by default
3. Using config: /usr/andy/zookeeper/zookeeper-3.4.8/bin/../conf/zoo.cfg
4. Starting zookeeper ... STARTED
5. [root@localhost bin]# netstat -anp | grep 2181
6. tcp6       0      0 :::2181                 :::*                    LISTEN      14562/java
7. [root@localhost bin]#

启动成功。

五、zookeeper集群的配置

暂略。